一种焊接切点识别、焊接轨迹自动拟合方法及存储介质与流程

本发明涉及电池制造，具体涉及一种焊接切点识别、焊接轨迹自动拟合方法及存储介质。

背景技术：

1、目前，钢壳电芯的焊接轨迹引导主要采用二维视觉方案，通过固定距离来定义焊接路径，但当壳盖或壳体的r角、边缘位置等关键尺寸发生变化时，无法自适应调整焊接轨迹，导致焊接轨迹存在偏差；

2、此外，电芯壳体法兰平面与r角过渡区受冲压成型、表面粗糙度及制造公差影响，微米层次下呈凹凸起伏的非理想曲面，并非标准平面与规整圆弧。而扫描到的激光点云经滤波去噪后，仍无法消除微观形貌带来的轮廓抖动与局部畸变，所得截面轮廓曲线并不完全是光滑的曲线。

3、但现有的焊接切点（ftp点）的识别方法依赖理想几何假设，通过拟合法兰平面所在直线与r角圆弧求取切点或相交点作为焊接基准点，忽略了钢壳电芯真实微观形貌与点云轮廓波动，且由于异形钢壳电芯往往具有复杂几何形状，现有方法难以稳定、准确地定位真实的焊接切点，进而影响焊接轨迹的生成与拟合精度，导致生成的焊接轨迹与电芯的实际焊缝交界位置出现错位，难以满足大批量钢壳电芯的高精度、高稳定性的焊接工艺要求。

4、因此亟需设计一种可以实现焊接切点的精准识别，以及高精度、高稳定性的焊接轨迹自适应拟合的方法。

技术实现思路

1、本发明主要解决的技术问题是如何实现焊接切点的精准识别，以及高精度、高稳定性的焊接轨迹自适应拟合。

2、根据第一方面，一种实施例中提供一种异形钢壳电芯的焊接轨迹自动拟合方法，包括：

3、获取当前来料的焊接区域中每条截面轮廓曲线的三维点云数据；

4、根据每条截面轮廓曲线的三维点云数据提取焊接切点，包括：根据当前来料对应截面轮廓曲线的三维点云数据得到r角累加线；根据所述r角累加线得到焊接切点；

5、根据每条截面轮廓曲线对应的焊接切点进行焊接轨迹自适应拟合，得到当前来料对应的焊接轨迹。

6、根据第二方面，一种实施例中提供一种焊接切点识别方法，包括：

7、获取当前来料的焊接区域中截面轮廓曲线的三维点云数据；

8、根据当前来料对应截面轮廓曲线的三维点云数据提取焊接切点，包括：

9、根据当前来料对应截面轮廓曲线的三维点云数据得到r角线，所述截面轮廓曲线中的每个轮廓点对应r角线中的一个第一映射点，每个所述第一映射点对应一个索引值；

10、根据所述r角线中每个第一映射点的坐标得到r角累加线，所述r角线中的每个第一映射点对应所述r角累加线中的一个第二映射点；

11、根据所述r角累加线得到r角累加曲率线，所述r角累加线中的每个第二映射点在所述r角累加曲率线中对应一个第三映射点；

12、根据所述r角累加曲率线得到多个曲率波，每个所述曲率波对应一个三元组，所述三元组包括在所述r角累加曲率线上，该曲率波的起始位置对应第三映射点的索引值、终止位置对应第三映射点的索引值以及波峰位置对应第三映射点的索引值；

13、根据每个曲率波对应的三元组得到当前来料对应的焊接切点。

14、根据第三方面，一种实施例提供一种计算机可读存储介质，包括程序，所述程序能够被处理器执行以实现上述异形钢壳电芯的焊接轨迹自动拟合方法以及焊接切点识别方法。

15、依据上述实施例的一种焊接切点识别、焊接轨迹自动拟合方法及存储介质，通过将三维视觉成像与轮廓曲线切点识别算法相结合，可以适配异形钢壳电芯壳体壳盖接触区域的复杂三维曲率特性，解决了现有的二维视觉引导焊接方法无法捕捉三维空间信息，无法精确识别特征点空间位置的不足之处；本实施例基于r角累加的曲线切点检测算法，根据截面轮廓曲线构造r角累加线以进行焊接切点提取，通过先对截面轮廓曲线进行平滑处理，再构造r角累加线、r角累加曲率线以及曲率波，最后通过根据相邻曲率波生成分段逼近直线求交点，从而确定焊接切点位置，克服了因法兰微米级凹凸曲面导致的轮廓局部突变问题，在保留宏观几何特征的前提下，有效滤除微观噪声，实现了对壳盖r角切点（壳体壳盖的接触点）的精准检测，进而得到更高的焊接轨迹一致性。

1.一种异形钢壳电芯的焊接轨迹自动拟合方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取当前来料的焊接区域中每条截面轮廓曲线的三维点云数据，包括：

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据当前来料对应截面轮廓曲线的三维点云数据得到r角累加线，包括：

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述离散点列以及所述初始轮廓曲线点列得到平滑轮廓曲线点列，包括：

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述初始轮廓曲线点列中相邻轮廓点之间的弦长得到所述离散点列的能量模型，包括：

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述离散点列中各点坐标以及所述初始轮廓曲线点列中各轮廓点的坐标得到所述离散点列对应的平滑偏离程度，包括：

7.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述平滑轮廓曲线点列得到r角线，包括：

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述平滑轮廓曲线点列中每个平滑点对应的坐标得到每个点对应的弯曲角，包括：

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述初始单位矢量、该平滑点对应的第一单位矢量与所述第二单位矢量得到该平滑点对应的弯曲角，包括：

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据所述r角线中每个第一映射点的坐标得到r角累加线，包括：

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述根据所述r角累加线得到焊接切点，包括：

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述根据所述r角累加线得到r角累加曲率线，包括：

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述根据所述r角累加线中的每个第二映射点的坐标得到该第二映射点对应的曲率，包括：

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述根据每个第二映射点以及与其相邻的两个第二映射点得到该第二映射点对应的弯折角度，包括：

15.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述根据每个第二映射点对应的弯折角度以及所述最大弯折角度，得到该第二映射点对应的曲率，包括：

16.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述根据每个曲率波对应的三元组得到焊接切点，包括：

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述根据该曲率波以及与其相邻的第r+1个曲率波对应的三元组，得到该曲率波对应的第一逼近误差度量，包括：

18.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据每条截面轮廓曲线对应的焊接切点进行焊接轨迹自适应拟合，得到当前来料对应的焊接轨迹，包括：

19.一种焊接切点识别方法，其特征在于，包括：

20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述根据当前来料对应截面轮廓曲线的三维点云数据得到r角线，包括：

21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述根据所述r角线中每个第一映射点的坐标得到r角累加线，包括：

22.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述根据所述r角累加线得到r角累加曲率线，包括：

23.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述根据每个曲率波对应的三元组得到当前来料对应截面轮廓曲线的焊接切点，包括：

24.一种存储介质，其特征在于，包括程序，所述程序能够被处理器执行以实现如权利要求1至23中任一项所述的方法。